离子传导膜、聚合物元件、电子设备、照相机模块及摄像装置的制造方法
【专利摘要】本发明是包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料的离子传导膜。
【专利说明】
离子传导膜、聚合物元件、电子设备、照相机模块及摄像装置
技术领域
[0001]本技术涉及适合于聚合物致动器元件或聚合物传感器元件等聚合物元件的离子传导膜以及使用该离子传导膜的聚合物元件、电子设备、照相机模块及摄像装置。
【背景技术】
[0002]近年来,例如便携电话或个人计算机(PC)或者PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理)等便携型电子设备的高功能化显著地进步,一般通过搭载照相机模块而具备摄像功能。在这样的便携型电子设备中,通过使照相机模块内的透镜向其光轴方向移动,从而进行聚焦或变焦。
[0003]—直以来,一般采用以音圈马达或步进马达等作为驱动部而进行照相机模块内的透镜的移动的方法。另一方面,最近,出于紧凑化的观点,开发了将既定的致动器元件作为驱动部而利用的装置。作为那样的致动器元件,可列举例如聚合物致动器元件。聚合物致动器元件例如将离子导电性高分子层(以下,简称为高分子层)夹在一对电极层间。在该高分子层中,包含例如水、离子液体或者高沸点有机溶剂。在这样的聚合物致动器元件中,通过将电场施加于一对电极层间,从而高分子层中的离子移动,产生位移。因此,位移量及响应速度等聚合物致动器元件的动作特性大大地受到离子的传导环境影响。这样,除了用作聚合物致动器元件以外,聚合物元件还用于聚合物传感器元件、电双层电容器及二次电池等。
[0004]聚合物元件的电极层由例如碳颗粒及离子传导性树脂材料构成(例如,专利文献I等)。
[0005]专利文献1:日本特开2007 —143300号公报。
【发明内容】
[0006]碳颗粒是多孔质性的,比表面积大。因此,碳颗粒的离子吸附性高,在这点上,碳颗粒适合于聚合物元件的电极层。然而,碳颗粒与金属材料等其他导电材料相比电阻高。如果将电阻高的电极层用于聚合物元件,则其特性下降。例如,在聚合物致动器元件中,如果将碳颗粒用于电极层,则位移量提高,但充电的时间常数CR变大,响应速度下降。
[0007]因此,优选提供维持离子吸附性并抑制电阻的上升的离子传导膜。另外,优选提供能够通过使用该离子传导膜而提高特性的聚合物元件、电子设备、照相机模块及摄像装置。
[0008]本技术的一个实施方式的离子传导膜包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与碳材料不同的导电性材料。
[0009]本技术的一个实施方式的聚合物元件具备一对电极层和一对电极层之间的高分子层,一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与碳材料不同的导电性材料。
[0010]本技术的一个实施方式的电子设备具备聚合物元件,该聚合物元件具有一对电极层和一对电极层之间的高分子层,一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与碳材料不同的导电性材料。
[0011]本技术的一个实施方式的照相机模块具备透镜和使用聚合物元件而构成并驱动透镜的驱动装置,聚合物元件具有一对电极层和一对电极层之间的高分子层,一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与碳材料不同的导电性材料。
[0012]本技术的一个实施方式的摄像装置具备透镜、取得利用透镜来成像而得到的摄像信号的摄像元件以及使用聚合物元件而构成并驱动透镜或摄像元件的驱动装置,聚合物元件具有一对电极层和一对电极层之间的高分子层,一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与碳材料不同的导电性材料。
[0013]关于本技术的一个实施方式的离子传导膜,由于除了碳材料以外,还包含导电性材料,因而与作为导电性材料而仅包含碳材料的情况下的电阻的值相比,其值变化。即,能够降低电阻。关于本技术的一个实施方式的聚合物元件、电子设备、照相机模块或摄像装置,由于使用上述本技术的一个实施方式的离子传导膜,因而同样如此,电极层的电阻的值变化,能够降低电阻。
[0014]依据本技术的一个实施方式的离子传导膜,由于包含碳材料,并且包含导电性材料,因而能够维持离子吸附性,并且抑制电阻的上升。依据本技术的一个实施方式的聚合物元件、电子设备、照相机模块及摄像装置,由于使用上述本技术的一个实施方式的离子交换膜,因而能够降低电极层的电阻,提高其特性。此外,记载于此的效果不一定被限定,也可以是本公开中所记载的任一种效果。
【附图说明】
[0015]图1是表示本技术的一个实施方式所涉及的聚合物元件的构成的截面图。
[0016]图2A是表示图1所示的电极层的构成的平面图。
[0017 ]图2B是表示图2A所示的电极层的其他示例的平面图。
[0018]图3A是表示未施加电压时的图1所示的聚合物元件的截面图。
[0019 ]图3B是表示施加电压时的图1所示的聚合物元件的动作的截面示意图。
[0020]图4是表示变形例I所涉及的聚合物元件的电极层的构成的平面图。
[0021]图5A是表示变形例2所涉及的聚合物元件的电极层的构成的截面图。
[0022]图5B是图5A的一部分的放大图。
[0023]图6是表示变形例3所涉及的聚合物元件的构成的截面图。
[0024]图7是表示变形例4所涉及的聚合物元件的构成的截面图。
[0025]图8是表示应用图1等所示的聚合物元件的电子设备的构成示例的立体图。
[0026]图9是从不同的方向表示图8所示的电子设备的立体图。
[0027]图10是表示图9所示的摄像装置的主要部分构成的立体图。
[0028]图11是表示图10所示的照相机模块的分解立体图。
[0029]图12A是表示图10所示的照相机模块的动作进行前的状态的侧面示意图。
[0030]图12B是表示图12A所示的照相机模块的动作进行后的状态的截面示意图。
[0031 ]图13是表示图9所示的摄像装置的其他示例的截面图。
[0032]图14A是表示图13所示的摄像装置的动作进行前的状态的侧面示意图。
[0033]图14B是表示图14A所示的摄像装置的动作进行后的状态的截面示意图。
[0034]图15A是表示应用图1等所示的聚合物元件的电子设备的构成的一个示例的示意图。
[0035 ]图15B是表示图15A所示的电子设备的其他示例的示意图。
【具体实施方式】
[0036]以下,参照附图,对本技术的实施方式详细地进行说明。此外,说明按照以下的顺序进行。
[0037]1.实施方式(聚合物元件:导电性物质的形状为纤维状的示例)
2.变形例I(导电性物质的形状为粒状的示例)
3.变形例2(导电性物质覆盖碳颗粒的表面的示例)
4.变形例3(与电极层相接而具有金属膜的示例)
5.变形例4(作为二次电池而起作用的示例)
6.应用示例
应用示例1(应用于具备驱动透镜的驱动装置的摄像装置的示例)
应用示例2(应用于具备驱动摄像元件的驱动装置的摄像装置的示例)
其他应用示例 <实施方式>
[聚合物元件I的构成]
图1表示本技术的一个实施方式所涉及的聚合物元件(聚合物元件I)的截面构成示例(Z — X截面构成示例)。该聚合物元件I在一对电极层12A、12B之间具有高分子层11,应用于例如聚合物致动器元件或聚合物传感器元件等。高分子层11及电极层12A、12B的平面形状(从图1的Z方向观看时的平面形状)是例如矩形状(例如图1的X方向为长度方向),其宽度截面(例如从图1的Y方向观看时的截面)变形成大致圆孤状。也可以由绝缘性的保护膜覆盖聚合物元件I的周围。绝缘性的保护膜能够由例如具有高弹性的材料(例如,聚氨基甲酸乙酯等)构成。
[0038](高分子层11)
高分子层11由例如浸渍着离子物质的离子传导性高分子化合物膜构成。这里所说的“离子物质”是指能够在高分子层11内传导的离子全体。具体而言,意味着包含氢离子或金属离子单体或者那些阳离子及/或阴离子和极性溶剂的物质,或者咪唑盐等自身为液状的包含阳离子及/或阴离子的物质。作为前者,可列举例如极性溶剂溶剂化成阳离子及/或阴离子而成的物质,作为后者,可列举例如离子液体。
[0039]离子物质也可以是有机物质,也可以是无机物质,不论其种类。在离子物质中,也可以包含阳离子,也可以包含阴离子,在此,对在离子物质中包含阳离子的情况进行说明。例如,作为包含阳离子的离子物质,可列举金属离子单体、包含金属离子和水的物质、包含有机阳离子和水的物质或者离子液体等各种形态的物质。具体而言,作为金属离子,可列举钠离子(Na+)、钾离子(K+)、锂离子(Li+)或者镁离子(Mg2+)等轻金属离子。作为有机阳离子,可列举例如烷基铵离子等。离子物质所包含的离子在高分子层11中作为水合物而存在。因此,在聚合物元件I中,为了防止水分的蒸发,优选将聚合物元件I整体密封。
[0040]离子液体包含阳离子及阴离子。该离子液体是所谓的常温熔化盐,具有难燃性及低挥发性。具体而言,作为离子液体,可列举例如咪唑环类化合物、吡啶环类化合物或者脂肪族类化合物等。作为离子物质,优选使用离子液体。通过使用包含挥发性低的离子液体的高分子层11,从而即使在高温气氛中或者真空中,聚合物元件I也良好地进行动作。
[0041]在作为离子物质而浸渍阳离子物质时,作为离子传导性高分子化合物膜,能够使用例如以氟树脂或者碳化氢类等作为骨架的阳离子交换树脂膜。作为阳离子交换树脂膜,可列举例如引入有磺酸(磺)基(只少本V(只少本)基)或羧基等酸性官能基的阳离子交换树脂膜。具体而言,是具有酸性官能基的聚乙烯、具有酸性官能基的聚苯乙烯或者具有酸性官能基的氟树脂膜等。其中,作为阳离子交换树脂膜,优选具有磺基或者羧基的氟树脂膜,可列举例如全氟磺酸(杜邦股份有限公司制)。
[0042](电极层12A、12B)
电极层12A、12B(离子传导膜)分别在离子传导性的高分子材料(后述的图2A的高分子材料121)中包含导电性材料。在本实施方式中,如图2A、图2B所示,作为导电性材料,该电极层12A、12B包含多个碳颗粒122(碳材料)和与碳颗粒122不同的种类的导电性物质123(导电性材料)。后面阐述详细情况,由此,与在离子传导性高分子材料中仅包含碳颗粒的情况相比,能够降低电极层12A、12B的电阻。优选在电极层12A、12B的任一个中还包含导电性物质123,至少在电极层12A、12B中的任一方中包含导电性物质123即可。
[0043]能够将与高分子层11的构成材料同样的构成材料用于高分子材料121。通过该高分子材料121而在电极层12A、12B内传导离子。碳颗粒122是多孔质性的,具有多个细孔(后述的图5B的细孔122P)。该细孔的数量越多,碳颗粒122的表面积就越大,离子吸附性就越高。碳颗粒122的BET比表面积为例如500m2/g以上。碳颗粒122的细孔内填满高分子材料121。在碳颗粒122之间的间隙,还设置有高分子材料121,碳颗粒122由高分子材料121粘结。这样,通过由高分子材料121粘结碳颗粒122而构成电极层12A、12B,从而能够提高电极层12A、12B的柔软性。作为碳颗粒122,优选例如科琴黑。
[0044]导电性物质123存在于碳颗粒122之间的间隙,沿电极层12A、12B内的面内方向及厚度方向分散。这样的导电性物质123具有例如纤维状的形状。该导电性物质123的直径为例如10nm以下,其长径比为4以上。如果导电性物质123的直径大,则存在刚性变高而对聚合物元件I的位移量造成影响的担忧。纤维状的导电性物质123的延伸方向也可以一致,或者也可以互相不同。通过例如施加高电场,从而能够使导电性物质123的延伸方向一致。如果纤维状的导电性物质123的延伸方向与电极层12A、12B的厚度方向一致,则有效地抑制电极层12A、12B的厚度方向的电阻的上升。另外,即使在导电性物质123的刚性与碳颗粒122的刚性相比较高的情况下,也难以使聚合物元件I的位移量受到影响。纤维状的导电性物质123的延伸方向也可以与相对于变形的边(例如电极层12A、12B的长边)而相交的方向一致,优选与相对于变形的边而正交的方向(例如电极层12A、12B的短边)一致。由此,能够抑制由于导电性物质123的存在而导致的对聚合物元件I的位移量的影响。
[0045]优选,导电性物质123的电阻率比碳颗粒122的电阻率更低。详细地说,碳颗粒的电阻率为4Ω.πι左右,优选,导电性物质123的电阻率比该碳颗粒122的电阻率更小一位数以上。能够将例如金属材料用于这样的导电性物质123。其中,关于导电性物质123,优选使用低电阻且耐腐蚀性的金属材料,具体而言,优选使用电阻率2.05 X 10—8 Ω.πι的金(Au)或电阻率1.04X10—7Ω _m的铂(Pt)。也可以将金属氧化物用于导电性物质123。关于导电性物质123,只要是电阻率比碳颗粒122更低的材料,就无论怎样的材料都可以使用,例如,也可以使用包含碳原子的合金等化合物或导电性有机物等。或者,也可以使用2种以上物质的混合物来构成导电性物质123。
[0046]关于导电性物质123,例如,在以碳颗粒122和高分子材料121的重量的总和作为100%时,以按重量比计量为0.01wt%以上且10wt%以下的比例,优选0.01wt%以上且0.lwt%&下的比例存在于电极层12A、12B内。因为,如果导电性物质123的浓度过低,则电极层12A、12B的电阻难以下降。另一方面,如果导电性物质123的浓度变高,则使电极层12A、12B的刚性受到影响,存在聚合物元件I的位移量下降的担忧。另外,还存在导电性物质123进入碳颗粒122的细孔(后述的图5B的细孔122P)而使碳颗粒122的离子吸附性下降的担忧。通过如上所述地调整导电性物质123的浓度,从而能够使导电性物质123分布于接近的碳颗粒122之间的间隙,而且,不进入存在于碳颗粒122内部的细孔内。导电性物质123的浓度也可以在电极层12A、12B内是均匀的,但也可以使电极层12A、12B的一端的导电性物质123的浓度与其他部分的导电性物质123的浓度相比更高。通过以该导电性物质123的浓度高的一端作为最大程度地有助于位移的固定端(后述的图3B的右端)而使聚合物元件I位移,从而能够有效地提高聚合物元件I的响应速度。
[0047]如图2A所示,也可以使相邻的导电性物质123彼此接触而形成网络,或者,如图2B所示,也可以使相邻的导电性物质123彼此分离。
[0048][聚合物元件I的制造方法]
本实施方式的聚合物元件I例如能够如下地制造。
[0049 ]首先,将电极层12A、12B的构成材料混合而调制涂料。具体而言,例如,作为高分子材料121,准备全氟磺酸等全氟磺酸聚合物(密度2g/cm3)。以按重量比计量为2/3(按体积比计量为约8.8)的方式将碳颗粒122(BET比表面积1270m2/g,体积密度0.15g/Cm3)添加于该全氟磺酸聚合物并在纯水中混合。另一方面,作为导电性物质123,准备例如直径约30nm、长度约120nm?约4500nm的纤维状的金,预先使该金分散于纯水中。如上所述,导电性物质123的添加量按重量比计量为0.01wt%以上且10wt%以下。接着,将分散于该纯水中的导电性物质123添加于高分子材料121与碳颗粒122的混合物并搅拌。这样地,将使电极层12A、12B的构成材料混合而成的涂料涂敷于高分子层11的两面并使其干燥。由此,完成聚合物元件I。在使电极层12A、12B的构成材料混合之后,也可以成形为膜状,也可以通过将其压接于高分子层11的两面,从而形成聚合物元件I。例如将全氟磺酸用于高分子层11。
[0050][聚合物元件I的作用和效果]
(A.作为聚合物致动器元件而起作用的情况下的基本动作)
关于本实施方式的聚合物元件I,如果在电极层12A、12B之间产生既定的电位差,那么,根据以下的原理,在高分子层11中产生变形(弯曲)。即,在该情况下,聚合物元件I作为聚合物致动器元件而起作用。以下,对该聚合物元件I的作为聚合物致动器元件的动作进行说明。
[0051]图3A及图3B使用截面图(Z— X截面图)来示意性地表示该聚合物元件I的动作(作为聚合物致动器元件的动作)。以下,根据高分子层11所浸渍的离子物质的种类而进行情况分类,说明聚合物元件I的动作。
[0052]首先,对将包含阳离子和极性溶剂的物质用作离子物质的情况进行说明。
[0053]在该情况下,未施加电压状态下的聚合物元件I,由于阳离子物质大致均匀地分散于高分子层11中,因而不弯曲,而是成为平面状(图3A)。在此,如果通过图2B中所示的电压功能部9(在该情况下,为电压供给部)而成为施加电压状态(开始施加驱动用电压Vd),则聚合物元件I示出如下的行动。例如,如果将既定的驱动用电压Vd施加于电极层12A、12B之间,从而电极层12A成为负电位,电极层12B成为正电位(参照图3B中的箭头“+V”),则阳离子与极性溶剂以溶剂化的状态移动至电极层12A侧。此时,在高分子层11中,阴离子几乎不能移动,因而在高分子层11中,电极层12A侧伸长,电极层12B侧收缩。由此,聚合物元件I作为整体而如图3B中的箭头“+Z”所示地弯曲至电极层12B侧。
[0054]此后,如果消除电极层12A、12B之间的电位差而成为未施加电压状态(停止施加驱动用电压Vd),则在高分子层11中,偏于电极层12A侧的阳离子物质(阳离子及极性溶剂)扩散,返回至图3A所示的状态。
[0055]另外,如果在图3A所示的未施加电压状态之后,将既定的驱动电压Vd施加于电极层12A、12B之间,从而电极层12A成为正电位,电极层12B成为负电位,则阳离子与极性溶剂以溶剂化的状态移动至电极层12B侧。在该情况下,在高分子层11中,电极层12A侧收缩,电极层12B侧伸长。由此,聚合物元件I作为整体而弯曲至电极层12A侧(未图示)。
[0056]在该情况下,如果消除电极层12A、12B之间的电位差而成为未施加电压状态,则在高分子层11中,偏于电极层12B侧的阳离子物质也扩散,返回至图3A所示的状态。
[0057]接着,作为离子物质,对使用包含液状的阳离子的离子液体的情况进行说明。
[0058]在该情况下,在未施加电压状态下,离子液体大致均匀地分散于高分子层11中,因而聚合物元件I成为图3A所示的平面状。在此,如果通过电压功能部9而成为施加电压状态(开始施加驱动用电压Vd),则聚合物元件I示出如下的行动。例如,如果将既定的驱动用电压Vd施加于电极层12A、12B之间,从而电极层12A成为负电位,电极层12B成为正电位(参照图3B中的箭头“+V” ),则离子液体中的阳离子移动至电极层12A侧。另一方面,离子液体中的阴离子不能在作为阳离子交换膜的高分子层11中移动。因此,在高分子层11中,电极层12A侦_长,电极层12B侧压缩。由此,聚合物元件I作为整体而如图3B中的箭头“+Z”所示地弯曲至电极层12B侧。
[0059]此后,如果消除电极层12A、12B之间的电位差而成为未施加电压状态(停止施加驱动用电压Vd),则在高分子层11中,偏于电极层12A侧的阳离子扩散,返回至图3A所示的状
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[0060]另外,如果在图3Α所示的未施加电压状态之后,将既定的驱动电压Vd施加于电极层12Α、12Β之间,从而电极层12Α成为正电位,电极层12Β成为负电位,则离子液体中的阳离子移动至电极层12Β侧。在该情况下,在高分子层11中,电极层12Α侧压缩,电极层12Β侧伸长。由此,聚合物元件I作为整体而弯曲至电极层12Α侧(未图示)。
[0061 ]在该情况下,如果消除电极层12Α、12Β之间的电位差而成为未施加电压状态,则在高分子层11中,偏于电极层12Β侧的阳离子也扩散,返回至图3Α所示的状态。
[0062](B.作为聚合物传感器元件而起作用的情况下的基本动作)
另外,在本实施方式的聚合物元件I中,相反地,如果高分子层11向与面方向正交的方向(在此,为Z轴方向)变形(弯曲),则根据以下的原理,在电极层12Α与电极层12Β之间产生电压(电动势)。即,在该情况下,聚合物元件I作为聚合物传感器元件(例如,弯曲传感器、速度传感器或者加速度传感器等)而起作用。以下,根据高分子层11所浸渍的离子物质的种类而进行情况分类,对聚合物元件I的动作进行说明。
[0063]首先,对将包含阳离子和极性溶剂的物质用作离子物质的情况进行说明。
[0064]在该情况下,在聚合物元件I自身例如成为未受到外力所导致的弯曲应力的状态或者既不进行直线运动也不进行旋转运动而不产生加速度及角加速度时,起因于这些因素的力不施加于聚合物元件I。因此,聚合物元件I不变形(弯曲),而是成为平面状(图3A)。因此,由于阳离子物质大致均匀地分散于高分子层11中,因而在电极层12A、12B之间不产生电位差,在聚合物元件I中检测到的电压成为0(零)V。
[0065]另一方面,如果由于聚合物元件I自身例如受到弯曲应力或进行直线运动或旋转运动而产生加速度或角加速度,则起因于这些因素的力施加于聚合物元件I,因而聚合物元件I变形(弯曲)(图3B)。
[0066]例如,如图3B所示,在聚合物元件I沿Z轴上的正方向(电极层12B侧)变形的情况下,在高分子层11中,电极层12B侧压缩,电极层12A侧伸长。于是,阳离子与极性溶剂以溶剂化的状态移动至内压低的电极层12A侧,因而阳离子在电极层12A侧成为密的状态,另一方面,在电极层12B侧成为疏的状态。因此,在该情况下,在聚合物元件I中,产生电位在电极层12A侧比电极层12B侧更高的电压V。即,在该情况下,如图3B中的括弧中的箭头“-V”所示,在与电极层12A、12B连接的电压功能部9(在该情况下,为电压计)中,检测到负极性的电压(-V) O
[0067]在聚合物元件I沿Z轴上的负方向(电极层12A侧)变形的情况下,在高分子层11中,相反地,电极层12A侧压缩,电极层12B侧伸长。于是,阳离子与极性溶剂以溶剂化的状态移动至内压低的电极层12B侧,因而阳离子在电极层12B侧成为密的状态,另一方面,在电极层12A侧成为疏的状态。因此,在该情况下,在聚合物元件I中,产生电位在电极层12B侧比电极层12A侧更高的电压V。即,在该情况下,在与电极层12A、12B连接的电压功能部9(电压计)中,检测到正极性的电压(+V)。
[0068]接着,对将包含液状的阳离子的离子液体用作离子物质的情况进行说明。
[0069]在该情况下,首先,在聚合物元件I自身例如既不进行直线运动也不进行旋转运动而不产生加速度及角加速度时,聚合物元件I不变形(弯曲),而是成为平面状(图3A)。因此,由于离子液体大致均匀地分散于高分子层11中,因而在电极层12A、12B之间不产生电位差,在聚合物元件I中检测到的电压成为0(零)V。
[0070]另一方面,如果聚合物元件I自身由于例如进行直线运动或旋转运动而产生加速度或角加速度,则起因于这些因素的力施加于聚合物元件I,因而聚合物元件I变形(弯曲)(图 3B)。
[0071]例如,如图3B所示,在聚合物元件I沿Z轴上的正方向(电极层12B侧)变形的情况下,在高分子层11中,电极层12B侧压缩,电极层12A侧伸长。于是,在高分子层11为阳离子交换膜的情况下,离子液体中的阳离子在膜中移动而移动至内压低的电极层12A侧。另一方面,阴离子被高分子层11的官能基阻挡而不能移动。因此,在该情况下,在聚合物元件I中,产生电位在电极层12A侧比电极层12B侧更高的电压V。即,在该情况下,如图3B中的括弧中的箭头“-V”所示,在与电极层12A、12B连接的电压功能部9(在该情况下,为电压计)中,检测到负极性的电压(-V)。
[0072]在聚合物元件I沿Z轴上的负方向(电极层12A侧)变形的情况下,在高分子层11中,相反地,电极层12A侧压缩,电极层12B侧伸长。于是,出于与上述同样的理由,离子液体中的阳离子移动至内压低的电极层12B侧。因此,在该情况下,在聚合物元件I中,产生电位在电极层12B侧比电极层12A侧更高的电压V。即,在该情况下,在与电极层12A、12B连接的电压功能部9(电压计)中,检测到正极性的电压(+V)。
[0073](C.作为电双层电容器而起作用的情况下的动作)
另外,本实施方式的聚合物元件I还作为电双层电容器而起作用。如果将既定的电压施加于电极层12A、12B之间,则高分子层11所浸渍的离子物质移动,在电极层12A、12B的表面排列。由此,形成电双层,电荷蓄积于该部分,结果,作为电双层电容器而起作用。
[0074](D.电极层12A、12B所包含的导电性物质123的作用)
在此,对本实施方式的聚合物元件I的电极层12A、12B所包含的导电性物质123的作用进行说明。
[0075]多孔质性的碳颗粒(碳颗粒122)的比表面积大,碳颗粒122具有高的离子吸附性。通过将这样的碳颗粒122用于聚合物元件I的电极层12A、12B,从而提高起因于聚合物元件I的离子捕捉性能的各种特性。
[0076]然而,碳颗粒122与金属材料等其他导电材料相比电阻更高。如果将电阻高的电极层用于聚合物元件,则其特性下降。例如,在聚合物致动器元件中,充电的时间常数CR变大,响应速度下降。还考虑将金属膜层叠于使用碳颗粒的电极层而谋求低电阻化(例如,专利文献I)。在该方法中,电极层的面内方向的电阻能够下降,但不能使电极层的厚度方向的电阻下降。另外,存在刚性高的金属膜引起聚合物元件的弯曲刚性的增大的担忧。
[0077]相对于此,由于在聚合物元件I的电极层12A、12B中,除了碳颗粒122以外,还包含导电性物质123,因而与作为导电材料而仅包含碳颗粒122的情况相比,能够降低电阻。另夕卜,由于在碳颗粒122之间的间隙设置有导电性物质123,导电性物质123分散于电极层12A、12B的面内方向及厚度方向的双方,因而能够遍及面内方向及厚度方向的双方而降低电极层12A、12B的电阻。实际上,在作为导电性物质123而包含金的电极层12A、12B中,确认到,在电极层12A、12B的面内方向及厚度方向的双方,电阻下降。而且,如果使导电性物质123分散于电极层12A、12B内而设置,则在聚合物元件I中,弯曲刚性不增大。因而,导电性物质123不成为阻碍聚合物元件I的位移的因素。此外,如果使聚合物元件I作为电双层电容器而起作用,则电双层电容增加。
[0078]作为通过添加导电性物质123而导致电极层12A、12B的电阻下降的理由,可考虑以下的情况。可考虑导电性物质123桥接于彼此离开而存在的碳颗粒122,由此,更多的碳颗粒122成为电流的流路。或者,可考虑导电性物质123介于邻接的碳颗粒122之间,由此,等效地使碳颗粒122之间的接触电阻下降。
[0079]如以上那样,在本实施方式中,由于电极层12A、12B包含碳颗粒122,并且包含导电性物质123,因而能够维持碳颗粒122所具有的离子吸附性,并且抑制电阻的上升。因而,在聚合物元件I中,电极层12A、12B的电阻变低,能够提高响应速度或电容等特性。
[0080]另外,通过使用纤维状的导电性物质123,从而导电性物质123进入碳颗粒122之间的间隙,容易分散于电极层12A、12B内。因此,能够有效地降低电极层12A、12B的电阻。
[0081]以下,对上述实施方式的变形例进行说明,对与上述实施方式中的构成要素相同的构成要素标记相同的标号,适当省略说明。
[0082]<变形例1>
图4表示变形例I所涉及的聚合物元件(聚合物元件1A)的电极层12A、12B的平面构成。该电极层12A、12B具有粒状的导电性物质(导电性物质123A)。除了这点以外,聚合物元件IA具有与上述实施方式的聚合物元件I同样的构成,其作用及效果也同样如此。
[0083]导电性物质123A是例如大致球形,具有例如Inm?ΙΟμπι的直径。关于导电性物质123Α,与导电性物质123相同,能够使用金或铂等金属材料。导电性物质123Α在高分子材料121中设置于碳颗粒122之间的间隙,沿电极层12Α、12Β的面内方向及厚度方向分散地存在。在电极层12Α、12Β包含这样的粒状的导电性物质123Α的情况下,也能够抑制电极层12Α、12Β的电阻的上升。
[0084]<变形例2>
图5Α表示变形例2所涉及的聚合物元件(聚合物元件1Β)的电极层12Α、12Β的截面构成。在该电极层12Α、12Β中,导电性物质(导电性物质123Β)成形为膜状,从各个碳颗粒122的外侧(碳颗粒122的间隙)覆盖表面整体。除了这点以外,聚合物元件IB具有与上述实施方式的聚合物元件I同样的构成,其作用及效果也同样如此。
[0085]图5Β是图5Α的虚线部分S的放大图。这样,优选,导电性物质123Β维持碳颗粒122的细孔122Ρ的开口,并且覆盖碳颗粒122。导电性物质123Β由金或铂等金属材料构成,其厚度为例如Inm?50nm。通过这样地设置导电性物质123Β的厚度,从而能够防止有助于离子吸附的细孔122P(直径2nm?50nm)被导电性物质123B堵塞。
[0086]能够使用例如多边桶溅射法(例如,参照日本特开2004 — 250771号公报)来形成导电性物质123B。具体而言,将碳颗粒122放入多棱柱状的桶,使该桶旋转并同时使用导电性物质123B的构成材料来实施溅射。由此,定期地在落下于桶内的碳颗粒122的表面成膜出导电性物质123B。通过将被该导电性物质123B覆盖的碳颗粒122与高分子材料121混合,从而形成电极层12A、12B。在将导电性物质123A设置于这样的碳颗粒122的表面的情况下,也能够抑制电极层12A、12B的电阻的上升。
[0087]<变形例3>
图6表示变形例3所涉及的聚合物元件(聚合物元件1C)的截面构成。该聚合物元件IC在电极层12A的与高分子层11相反的面具有金属层13A,在电极层12B的与高分子层11相反的面具有金属层13B。除了这点以外,聚合物元件IC具有与上述实施方式的聚合物元件I同样的构成,其作用及效果也同样如此。
[0088]聚合物元件IC按照顺序具有金属层13A、电极层12A、高分子层11、电极层12B及金属层13B。通过这样地将金属层13A、13B层叠于电极层12A、12B,从而在电极层12A、12B的面内方向上,电位接近更均匀的值,得到更优异的变形性能。作为金属层13A、13B的构成材料,可列举金或者铂等。金属层13A、13B的厚度是任意的,优选为不对聚合物元件IC的位移造成影响的程度的厚度。在聚合物元件IC中,由于在电极层12A、12B中包含导电性物质123(导电性物质123A、123B),因而即使是薄的金属层13A、13B,也能够充分地降低电阻。因此,与在电极层中不包含导电性物质的情况相比,不阻碍弯曲变形。金属层13A、13B的厚度为例如50nm以下。金属层13A、13B优选成为连续膜,从而电极层12A、12B的电位变得均匀。作为形成这样的金属层13A、13B的方法,可列举例如镀敷法、蒸镀法或者溅射法等。也可以预先将金属层13八、138成膜于基体材料上,将金属层134、138从基体材料转印至电极层12六、128。
[0089]<变形例4>
图7表示变形例4所涉及的聚合物元件(聚合物元件ID)的截面构成。该聚合物元件ID经由间隔物21而具有正极22A及负极22B,作为例如锂离子二次电池而起作用。除了这点以外,聚合物元件ID具有与上述实施方式的聚合物元件I同样的构成,其作用及效果也同样如此。
[0090]间隔物21用于将正极22A和负极22B隔离而防止起因于两极的接触而导致的电流的短路。该间隔物21使在正极22A与负极22B之间移动的离子通过。能够将与聚合物元件I的高分子层11的构成材料同样的构成材料用于该间隔物21的构成材料。关于间隔物21,也可以使用包含电解液的凝胶状的高分子材料,或者,也可以使用聚四氟乙烯、聚丙烯或者聚乙烯等的多孔质膜。
[0091]使间隔物21浸渍着电解液。该电解液是电解质盐溶解于溶剂而成的,也可以根据需要而包含各种添加材料等其他材料。电解液的溶剂是例如有机溶剂等非水溶剂,具体而言,可列举碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯等。关于电解液,也可以将2种以上的溶剂混合而使用。电解液的电解质盐是例如锂盐等轻金属盐的任I种或者2种以上。作为锂盐,优选例如六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)及六氟化砷酸锂(LiAsF6)中的I种或者2种以上。优选,电解质盐的含有量相对于溶剂而为0.3mol/kg以上且3.0mol/kg以下。
[0092]正极22A包括正极活性物质层221A及正极集电体222A,从接近间隔物21的位置起按照正极活性物质层221A及正极集电体222A的顺序设置。正极活性物质层221A包含钴酸锂(LixCoO2)等正极活性物质,正极集电体222A由例如铝等金属材料构成。
[0093]负极22B包括负极活性物质层221B及负极集电体222B,从接近间隔物21的位置起按照负极活性物质层221B及负极集电体222B的顺序设置。在聚合物元件ID中,该负极活性物质层221B在离子传导性高分子材料(图2A的高分子材料121)中包含碳颗粒(图2A的碳颗粒122 )和与碳颗粒不同的导电性物质(图2A的导电性物质123 )。导电性物质存在于碳颗粒之间的间隙。由此,与作为导电性材料而仅包含碳颗粒的情况相比,能够抑制负极22B的电阻的上升。负极集电体222B由例如铜(Cu)、镍(Ni)或者不锈钢等金属材料构成。
[0094]在该聚合物元件ID中,在充电时,例如,锂离子从正极22A放出,经由间隔物21所浸渍的电解液而被负极22B吸收。另一方面,在放电时,例如,锂离子从负极22B放出,经由间隔物21所浸渍的电解液而被正极22A吸收。在此,由于在负极22B(负极活性物质层221B)中,包含碳颗粒,并且包含导电性物质,因而能够维持碳颗粒所具有的离子吸附性,并且抑制电阻的上升。因而,在聚合物元件ID中,负极22B的电阻变低,能够提高充电放电特性。
[0095]〈应用示例〉
接着,对上述实施方式及变形例所涉及的聚合物元件的应用示例(应用于摄像装置的示例;应用示例1、2)进行说明。
[0096][应用示例I]
(便携电话机8的构成)
图8及图9作为具备上述实施方式等的聚合物元件的应用示例I所涉及的摄像装置的电子设备的一个示例而以立体图表示带有摄像功能的便携电话机(便携电话机8)的概略构成。在该便携电话机8中,两个壳体81A、81B彼此经由未图示的铰链机构而折叠自由地连结。
[0097]如图8所示,在壳体81A的一方侧的面,配设有多个各种操作键82,并且在其下端部配设有麦克风83。操作键82用于接受使用者(用户)的既定的操作而输入信息。麦克风83用于输入通话时等的使用者的声音。
[0098]在壳体81B的一方侧的面,如图8所不,配设有使用液晶显不面板等的显不部84,并且在其上端部,配设有扬声器85。在显示部84,显示例如电波的接收状况或电池余量、通话对象的电话号码、作为电话簿而登记的内容(对方的电话号码或姓名等)、呼叫记录、来电记录等各种信息。扬声器85用于输出通话时等的通话对象的声音等。
[0099]如图9所示,在壳体8IA的另一方侧的面,配设有盖玻璃86,并且在壳体81A内部的与盖玻璃86相对应的位置,设置有摄像装置2。该摄像装置2由配置于物体侧(盖玻璃86侧)的照相机模块4和配置于像侧(壳体81A的内部侧)的摄像元件3构成。摄像元件3是取得通过照相机模块4内的透镜(后述的透镜40)来成像而得到的摄像信号的元件。该摄像元件3由搭载有例如电荷親合器件(C⑶:Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)的图像传感器构成。
[0100](摄像装置2的构成)
图10以立体图表示摄像装置2的概略构成示例,图11以分解立体图表示该摄像装置2中的照相机模块4的构成。
[0101]照相机模块4沿着光轴Zl从像侧(摄像元件3的摄像面30侧)向物体侧按照顺序(沿着Z轴上的正方向)具备支撑部件51、聚合物致动器元件531、透镜保持部件54及透镜40以及聚合物致动器元件532。该聚合物致动器元件531、532由上述聚合物元件1、1A、IB、IC构成。此外,在图10中,省略透镜40的图示。该照相机模块4还具备固定用部件52、连结部件551A、551B、552A、552B、固定电极530A、530B、按压部件56及霍尔元件57A、57B。此外,这些照相机模块4的部件中的除了透镜40以外的部件与本技术中的“驱动透镜的驱动装置”(透镜驱动装置)的一个具体示例相对应。
[0102]支撑部件51是用于支撑照相机模块4整体的基底部件(基体)。
[0103]固定用部件52是用于分别固定聚合物致动器元件531、532的一端的部件。该固定用部件52由从像侧(图10及图11中的下侧)朝向物体侧(上侧)配置的下部固定用部件52D、中央(中部)固定用部件52C及上部固定用部件52U的三个部件构成。聚合物致动器元件531的一端及固定电极530A、530B的一端分别夹入配置于下部固定用部件52D与中央固定用部件52C之间。另一方面,聚合物致动器元件532的一端及固定电极530A、530B的另一端分别夹入配置于中央固定用部件52C与上部固定用电极52U之间。另外,在这些部件中的中央固定用部件52C,形成有用于将透镜保持部件54的一部分(后述的保持部54B的一部分)部分地夹入的开口 52C0。由此,透镜保持部件54的一部分能够在该开口 52C0内移动,因而能够有效活用空间,能够谋求照相机模块4的小型化。
[0104]固定电极530A、530B是用于对聚合物致动器元件531、532中的电极层(前述的电极层124、128、22六、228)供给来自后述的电压供给部59的驱动用电压¥(1(后述的图124、图128)的电极。这些固定电极530A、530B分别由例如金(Au)或经镀金的金属等构成,成为U字状。由此,固定电极530A、530B分别将中央固定用部件52C的上下(沿着Z轴的两侧面)夹入,能够对一对聚合物致动器元件531、532以少的布线并联地施加相同的电压。另外,在由经镀金的金属材料构成固定电极530A、530B的情况下,能够防止由于表面的氧化等而导致接触电阻变差。
[0105]透镜保持部件54是用于保持透镜40的部件,由例如液晶聚合物等硬质的树脂材料构成。该透镜保持部件54配置成中心位于光轴Zl上,由保持透镜40的环状的保持部54B和支撑该保持部54B并将保持部54B与后述的连结部件551A、551B、552A、552B连接的连接部54A构成。另外,保持部54B配置于一对聚合物致动器元件531、532中的后述的驱动面彼此之间。
[0106]聚合物致动器元件531、532分别具有与透镜40的光轴Zl正交的驱动面(X — Y平面上的驱动面),配置成驱动面沿着该光轴Zl彼此对置。这些聚合物致动器元件531、532分别用于经由后述的连结部件551A、551B、552A、552B而沿着光轴Zl驱动透镜保持部件54(及透镜 40)。
[0107]连结部件551A、551B、552A、552B是用于分别将聚合物致动器元件531、532的各自的另一端与连接部54A的端部之间互相连结(连接)的部件。具体而言,连结部件551A、551B分别将连接部54A的下端部与聚合物致动器元件531的另一端之间连结,连结部件552A、552B分别将连接部54A的上端部与聚合物致动器元件532的另一端之间连结。这些连结部件551A、551B、552A、552B分别由例如聚酰亚胺膜等柔性膜构成,优选由具有与各聚合物致动器元件531、532相等或以下(优选为相同或以下)的刚性(弯曲刚性)的柔软的材料构成。由此,连结部件551A、551B、552A、552B产生沿与聚合物致动器元件531、532的弯曲方向相反的方向弯曲的自由度。因此,由聚合物致动器元件531、532和连结部件55^、5518、552六、5528构成的悬臂梁中的截面形状描绘S字状的曲线。其结果是,连接部54A能够沿着Z轴方向平行移动,保持部54B(及透镜40)依然相对于支撑部件51而保持平行状态,沿Z轴方向被驱动。此夕卜,作为上述的刚性(弯曲刚性),能够使用例如弹簧常数。
[0108](照相机模块4的动作)
图12A、图12B分别以侧面图(Z—X侧面图)示意性地表示照相机模块4的概略构成示例,图12A示出动作进行前的状态,图12B示出动作进行后的状态。
[0109]在该照相机模块4中,如果从电压供给部59对聚合物致动器元件531、532供给驱动用电压Vd,则根据前述的原理,聚合物致动器元件531、532的另一端侧分别沿着Z轴方向弯曲。由此,由这些聚合物致动器元件531、532驱动透镜保持部件54,透镜40能够沿着其光轴Zl移动(参照图12B中的箭头)。这样地,在照相机模块4中,通过使用聚合物致动器元件531、532的驱动装置(透镜驱动装置)而导致透镜40沿着其光轴Zl被驱动。即,照相机模块4内的透镜40沿着其光轴Zl移动,进行聚焦或变焦。
[0110][应用示例2]
接着,对上述实施方式等的聚合物元件的应用示例2所涉及的摄像装置(照相机模块)进行说明。本应用示例所涉及的摄像装置还内置于例如如前述的图8、图9所示的带有摄像功能的便携电话机8。但是,在应用示例I的摄像装置2中,将聚合物元件(聚合物致动器元件)用作透镜驱动装置,相对于此,在本应用示例的摄像装置中,如以下所说明的,用作用于驱动摄像元件3的驱动装置。
[0111](摄像装置2A的构成)
图13以侧面图(Z — X侧面图)表示本应用示例所涉及的摄像装置(摄像装置2A)的概略构成示例。该摄像装置2A在基板60上具备用于保持各种部件的外壳61。
[0112]在该外壳61,形成有用于配置透镜40的开口部611,并且设置有一对侧壁部613A、613B和位于基板60上的底部612。在侧壁部613A,固定有一对板簧621、621的一端侧,在这些板簧621、621的另一端侧,经由连接部54A及支撑部64而配置有摄像元件3。另外,在底部612上,固定有聚合物致动器元件63的一端侧,该聚合物致动器元件63的另一端侧固定于支撑部64的底面。此外,在该底部612上,还配置有霍尔元件57A,并且在连接部54A上的霍尔元件57A的对置位置,配置有霍尔元件57B。
[0113]此外,这些摄像装置2A的部件中的底部612、侧壁部613A、板簧621、622、聚合物致动器元件63、支撑部64及连接部54A主要与本技术中的“驱动摄像元件的驱动装置”(摄像元件驱动装置)的一个具体示例相对应。
[0114]如上所述,聚合物致动器元件63用于驱动摄像元件3,使用上述实施方式等所涉及的聚合物元件1、1A、1B、IC来构成。
[0115](摄像装置2A的动作)
图14A、图14B分别以侧面图(Z — X侧面图)示意性地表示摄像装置2A的一部分(上述的摄像元件驱动装置),图14A示出动作进行前的状态,图14B示出动作进行后的状态。
[0116]在该摄像装置2A中,如果从电压供给部(未图示)对聚合物致动器元件63供给驱动用电压Vd,则根据前述的原理,聚合物致动器元件63的另一端侧分别沿着Z轴方向弯曲。由此,由该聚合物致动器元件63驱动连接部54A,摄像元件3能够沿着透镜40的光轴Zl移动(参照图14B中的箭头)。这样地,在摄像装置2A中,由使用聚合物致动器元件63的驱动装置(摄像元件驱动装置)将摄像元件3沿着透镜40的光轴Zl驱动。由此,透镜40与摄像元件3的相对的距离变化,由此,进行聚焦或变焦。
[0117]<其他的应用示例>
图15A、图15B示意性地表示其他的应用示例所涉及的电子设备(电子设备7A,图7B)的构成示例。
[0118]电子设备7A(图15A)包括聚合物传感器元件71及信号处理部72。在该电子设备7A中,由于聚合物传感器元件71变形而被探测到的信号输入信号处理部72,进行各种信号处理。作为这样的电子设备7A,可列举例如探测血管的扩张及收缩的脉搏传感器、探测手指等的接触位置、接触的强度的触觉传感器、探测伴随着书本等的翻页等而产生的弯曲状态的弯曲传感器及探测人的关节的活动等的运动传感器等。
[0119]电子设备7B(图15B)包括信号输入部73及聚合物致动器元件74。在该电子设备7B中,由于来自信号输入部73的信号而导致聚合物致动器元件74变形。作为这样的电子设备7B,可列举例如导管等。
[0120]<其他的变形例>
以上,列举实施方式、变形例及应用示例而说明了本技术的技术,但本技术不限定于这些实施方式等,能够进行各种变形。例如,关于聚合物元件及摄像装置内的其他部件的形状或材料等,不限定于上述实施方式等所说明的情况,另外,关于聚合物元件的层叠构造,也不限定于上述实施方式等所说明的情况,能够适当变更。
[0121]而且,在上述应用示例中,举例说明了将聚合物致动器元件或聚合物传感器元件应用于电子设备的情况,但也可以将作为电双层电容器而起作用的聚合物元件及作为二次电池而起作用的聚合物元件(图7的聚合物元件1D)应用于电子设备。
[0122]此外,在上述变形例4中,对聚合物元件ID的负极22B包含碳颗粒并包含导电性物质的情况进行了说明,但正极也可以包含碳颗粒并包含导电性物质。另外,在变形例4中,对使本技术应用于二次电池的情况进行了说明,但本技术还能够应用于一次电池。
[0123]再进一步,在上述实施方式等中,作为本技术的驱动装置的一个示例,主要列举将作为驱动对象物的透镜沿着其光轴驱动的透镜驱动装置而进行了说明,但不限于该情况,例如,透镜驱动装置也可以将透镜沿着与其光轴正交的方向驱动。另外,本技术的驱动装置,除了那样的透镜驱动装置或摄像元件驱动装置以外,还能够应用于例如对光圈(参照日本特开2008 — 259381号公报等)或手抖动修正等的其他驱动对象物进行驱动的驱动装置等。而且,本技术的驱动装置、照相机模块及摄像装置,除了上述实施方式所说明的便携电话机以外,还能够应用于各种电子设备。
[0124]此外,本说明书所记载的效果终究是举例说明的,而不是限定的,也可以还具有其他效果。
[0125]此外,本技术还能够采取如下的构成。
[0126](I)—种离子传导膜,包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料。
[0127](2)前述(I)记载的离子传导膜,所述碳材料是碳颗粒,在所述碳颗粒的间隙具有所述导电性材料。
[0128](3)前述(I)或(2)记载的离子传导膜,所述导电性材料的电阻率比所述碳材料的电阻率更低。
[0129](4)前述(I)至(3)中的任一个记载的离子传导膜,所述导电性材料是金属材料。
[0130](5)前述(I)至(4)中的任一个记载的离子传导膜,所述导电性材料是金或铂。
[0131](6)前述(I)至(5)中的任一个记载的离子传导膜,所述导电性材料的形状是纤维状。
[0132](7)前述(I)至(5)中的任一个记载的离子传导膜,所述导电性材料的形状是粒状。
[0133](8)前述(2)记载的离子传导膜,所述导电性材料成形为覆盖所述碳颗粒的表面的膜状。
[0134](9)前述(6)记载的离子传导膜,成形为具有长边及短边的矩形状,所述导电性材料沿与所述长边相交的方向延伸。
[0135](10)前述(6)记载的离子传导膜,所述导电性材料沿该离子传导膜的厚度方向延伸。
[0136](11)—种聚合物元件,具备一对电极层和所述一对电极层之间的高分子层,所述一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料。
[0137](12)前述(11)记载的聚合物元件,在所述一对电极层的与所述高分子层相反的面,设置有金属层。
[0138](13)前述(11)记载的聚合物元件,一端被固定,并且另一端相对于所述一端而位移,所述一端的所述导电性材料的浓度与其他部分的所述导电性材料的浓度相比更高。
[0139](14)前述(I I)至(13)中的任一个记载的聚合物元件,作为聚合物致动器元件而构成。
[0140](15)前述(11)至(13)中的任一个记载的聚合物元件,作为聚合物传感器元件而构成。
[0141](16)前述(11)或(12)记载的聚合物元件,作为电双层电容器而构成。
[0142](17)前述(11)或(12)记载的聚合物元件,作为电池而构成。
[0143](18)—种电子设备,具备聚合物元件,所述聚合物元件具有一对电极层和所述一对电极层之间的高分子层,所述一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料。
[0144](19)—种照相机模块,具备透镜和使用聚合物元件而构成并驱动所述透镜的驱动装置,所述聚合物元件具有一对电极层和所述一对电极层之间的高分子层,所述一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料。
[0145](20)—种摄像装置,具备透镜、取得利用所述透镜来成像而得到的摄像信号的摄像元件以及使用聚合物元件而构成并驱动所述透镜或所述摄像元件的驱动装置,所述聚合物元件具有一对电极层和所述一对电极层之间的高分子层,所述一对电极层中的至少一方包含离子传导性高分子材料、碳材料以及与所述碳材料不同的导电性材料。
[0146]本申请以2013年12月2日在日本专利厅申请的日本专利申请号码第2013 — 249052号为基础而主张优先权,通过参照而将该申请的所有的内容引用于本申请中。
[0147]只要是本领域技术人员,就能够根据设计上的必要条件或其他因素而想到各种修正、组合、子组合及变更,但可理解,那些修正等被包括在所附权利要求书或其均等物的范围内。
【主权项】
1.一种离子传导膜,包含:离子传导性高分子材料;碳材料;以及与所述碳材料不同的导电性材料。2.如权利要求1所述的离子传导膜,所述碳材料是碳颗粒,在所述碳颗粒的间隙具有所述导电性材料。3.如权利要求1所述的离子传导膜,所述导电性材料的电阻率比所述碳材料的电阻率更低。4.如权利要求1所述的离子传导膜,所述导电性材料是金属材料。5.如权利要求1所述的离子传导膜,所述导电性材料是金或铂。6.如权利要求1所述的离子传导膜,所述导电性材料的形状是纤维状。7.如权利要求1所述的离子传导膜,所述导电性材料的形状是粒状。8.如权利要求2所述的离子传导膜,所述导电性材料成形为覆盖所述碳颗粒的表面的膜状。9.如权利要求6所述的离子传导膜,成形为具有长边及短边的矩形状,所述导电性材料沿与所述长边相交的方向延伸。10.如权利要求6所述的离子传导膜,所述导电性材料沿该离子传导膜的厚度方向延伸。11.一种聚合物元件,具备:一对电极层;以及所述一对电极层之间的高分子层,所述一对电极层中的至少一方包含:离子传导性高分子材料;碳材料;以及与所述碳材料不同的导电性材料。12.如权利要求11所述的聚合物元件,在所述一对电极层的与所述高分子层相反的面,设置有金属层。13.如权利要求11所述的聚合物元件,一端被固定,并且另一端相对于所述一端而位移,所述一端的所述导电性材料的浓度与其他部分的所述导电性材料的浓度相比更高。14.如权利要求11所述的聚合物元件,作为聚合物致动器元件而构成。15.如权利要求11所述的聚合物元件, 作为聚合物传感器元件而构成。16.如权利要求11所述的聚合物元件, 作为电双层电容器而构成。17.如权利要求11所述的聚合物元件, 作为电池而构成。18.—种电子设备, 具备聚合物元件,所述聚合物元件具有一对电极层和所述一对电极层之间的高分子层, 所述一对电极层中的至少一方包含: 离子传导性高分子材料; 碳材料;以及 与所述碳材料不同的导电性材料。19.一种照相机模块,具备: 透镜;以及 驱动装置,使用聚合物元件而构成,并驱动所述透镜, 所述聚合物元件具有: 一对电极层;以及 所述一对电极层之间的高分子层, 所述一对电极层中的至少一方包含: 离子传导性高分子材料; 碳材料;以及 与所述碳材料不同的导电性材料。20.一种摄像装置,具备: 透镜; 摄像元件,取得利用所述透镜来成像而得到的摄像信号;以及 驱动装置,使用聚合物元件而构成,并驱动所述透镜或所述摄像元件, 所述聚合物元件具有: 一对电极层;以及 所述一对电极层之间的高分子层, 所述一对电极层中的至少一方包含: 离子传导性高分子材料; 碳材料;以及 与所述碳材料不同的导电性材料。
【文档编号】H02N11/00GK105940046SQ201480065993
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年11月19日
【发明人】石田武久, 关晃辅, 永井信之, 加藤祐作
【申请人】迪睿合株式会社